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Vorrichtung zum Herstellen
und gleichzeitigem Verteilen von Zementmischungen oder dergleichen
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Die vorliegende Erfindung betrifft
eine feststehende oder selbstfahrende Vorrichtung zum Verteilen
und Herstellen von Zementgemischen, im wesentlichen Beton, direkt
zum Zeitpunkt der Verwendung auf Baustellen und dergleichen.
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Herkömmliche Zementgemische und
insbesondere Beton zum Gießen
in Verschalungen oder dergleichen bestehen gewöhnlich aus proportionierten
Gemischen von inerten Materialien wie z. B. Sand, Kies und anderen
mit Zement von verschiedenen Arten und mit Wasser: die Dosierung
der Komponenten und des Wassers wird gemäß den strukturellen Eigenschaften,
die der Beton aufweisen soll, und gemäß der Art von dessen Verwendung
ausgewählt.
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Zementgemische werden derzeit gewöhnlich in
feststehenden Anlagen hergestellt, die speziell ausgestattet sind,
und das resultierende Produkt wird dann zu Baustellen oder dergleichen
mittels gut bekannter Transportbetonmischer transportiert, d. h. Lastkraftwägen, die
mit einem schrägen
und kontinuierlich drehbareren Behälter ausgestattet sind, in dem
das Gemisch der Komponenten unter Rühren gehalten wird, um Änderungen
der Merkmale und Eigenschaften des Betons während des Transports zu verhindern.
Es ist auch bekannt, daß,
um zu ermöglichen,
daß der
Beton seine Festigkeit so weit wie möglich während des Transports bewahrt,
die feststehende Mischanlage mit einer Zwangsvormischvorrichtung
ausgestattet sein muß.
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Folglich können Transportbetonmischer
nur von einer speziellen Anlage beladen werden und nach dem Füllen ist
es unmöglich,
den Zement und das Wasser zu proportionieren.
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Der Grad an Konservierung während des Transports
mittels Transportbetonmischern ist nur für Fahrten, die auf einige Kilometer
begrenzt sind, und mit Hilfe von geeigneten Additiven annehmbar; überdies
hat der Transport des fertig gemischten Betons in Transportbetonmischern
auch den Nachteil zur Folge, daß beträchtliche
Zeit und ein sehr hoher Verbrauch von Energie und Wasser für die Belade-, Transport-,
Entlade- und Waschvorgänge
erforderlich sind.
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GB 1 107 952 A offenbart eine Vorrichtung zum
Herstellen und gleichzeitigen Verteilen von Zementgemischen gemäß dem Oberbegriff
von Anspruch 1.
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Um die Nachteile zu vermeiden, die
die Verwendung von Transportbetonmischern zum Transportieren des
fertig gemischten Betons nach sich zieht, wurden eine Mischausrüstung oder
Mischanlagen bereits vorgeschlagen, die so strukturiert sind, daß sie auf
der Baustelle gleichzeitig das Mischen der Materialien, die den
Beton bilden, und das anschließende
Ausladen in die Verschalungen durchführen; in dieser Weise werden
die gut bekannten Verschlechterungen von fertig gemischtem Beton, die
durch den Transport verursacht werden, vermieden und signifikante
Vorteile werden in der Praxis hinsichtlich Genauigkeit der Dosierung
und des Mischens der Komponenten, allmählichem Ausladen, und daher
besserer Gleichförmigkeit
und größerer Festigkeit
des resultierenden Produkts ermöglicht.
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Selbst dieses Verfahren weist jedoch
einige Nachteile auf, insbesondere hinsichtlich des Energieverbrauchs,
der für
die Mischvorrichtung erforderlich ist. Dieser entsteht aus der Tatsache,
daß die
inerten Produkte und der Zement, mittels eines Förderbandes, das die proportionierten
Mengen von darüber liegenden
Behältern
aufnimmt, veranlaßt
werden, sich horizontal vorwärts
zu bewegen, und dann in einen Schneckenmischer geschickt werden,
in den auch das Mischwasser geschickt wird; der Mischer ist mit
einer vertikalen oder wahlweise schrägen Achse angeordnet, um das
gemischte Produkt ansteigen und nach oben austreten und dann in
die Verschalungen mittels Rutschen gelangen zu lassen. Die vertikale
Anordnung der Mischschnecke erfordert daher die Verwendung von hoher
Leistung, um das Produkt entlang der Schnecke nach oben zum oberen
Austrittsende ansteigen zu lassen; der Schneckenmischer ist auch
gewöhnlich mit
einer Schräge
versehen, die sowohl längs
als auch quer bezüglich
der Behälter
der Komponenten variieren kann, und dies hat in der Praxis ein beträchtliches
Volumen zur Folge.
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Folglich besteht das Ziel der vorliegenden Erfindung
darin, eine Vorrichtung zur Herstellung von Zementgemischen und
dergleichen bereitzustellen, die so konzipiert ist, daß die Nachteile
von derzeitigen feststehenden Anlagen zum fertigen Mischen der Komponenten
des Betons und der entsprechenden Transportbetonmischer zum Transportieren
des Betons vermieden werden, und vor allem in der Lage ist, Gemische
mit genauer Dosierung direkt und gleichzeitig mit dem Ausladen in
die Verschalungen herzustellen, und daher mit dem Vorteil, daß sie einen
beträchtlich
verringerten Energieverbrauch bezüglich derzeit verwendeter Belade-,
Transport-, Entlade- und Waschsysteme aufweist.
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Eine weitere Aufgabe der Erfindung
ist die Bereitstellung einer Vorrichtung zum Verteilen und Herstellen
von Zementgemischen, die so strukturiert ist, daß sie es ermöglicht,
eine hohe Festigkeit und Konservierungseigenschaften für die Komponenten während des
Transports und unter jeglicher Wetterbedingung aufrechtzuerhalten.
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Eine weitere Aufgabe besteht darin,
zu ermöglichen,
daß die
Komponenten und das Wasser sowohl manuell als auch automatisch oder
halbautomatisch proportioniert werden.
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Eine weitere Aufgabe der Erfindung
ist die Bereitstellung einer Vorrichtung des vorstehend angegebenen
Typs, die so strukturiert ist, daß sie ermöglicht, die Behälter oder
zumindest den Behälter für die inerten
Materialien in Abteile zu unterteilen, um die differenzierte Proportionierung
der Produkte zu ermöglichen,
und auch derart ist, daß sie
sowohl als feststehende Anlage als auch als transportierbare Anlage
auf selbstfahrenden Fahrzeugen, Anhängern und dergleichen verwendet
werden kann.
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Dieses Ziel, diese Aufgaben und weitere,
die aus der folgenden Beschreibung ersichtlich werden, werden erreicht
durch eine Vorrichtung zur Verteilung und Herstellung von Zementgemischen,
im wesentlichen Beton, von der Art, die ein Endlosförderband, das
sich an der Basis von separaten Behältern, die die inerten Materialien
und den Zement enthalten, bewegen kann, und einen Vorratsbehälter für das Mischwasser
verwendet, um zu ermöglichen,
proportionierte Gemische in einem Schneckenmischer zu bilden, wobei
das Produkt gleichzeitig mit dem Mischen ausgeladen wird, wobei
die Vorrichtung gemäß der vorliegenden
Erfindung aus einem Tragrahmenwerk, einem Vorratsbehälter für das Mischwasser,
mindestens einem trichterartigen, prismenförmigen Behälter für die inerten Materialien mit
einstellbaren Auslaßöffnungen
und, in einer angehobenen Position bezüglich des Trichters für die inerten
Materialien, mindestens einem trichterförmigen Behälter mit einer einstellbaren Öffnung für den Zement,
welcher an dem Tragrahmenwerk verankert ist, besteht; wobei ein
Endlosförderband
zwischen das Rahmenwerk und die Auslaßöffnungen der Trichter für die inerten Materialien
und für
den Zement eingefügt
ist, die relativ zueinander entlang einer schrägen Ebene ausgerichtet sind,
wobei das Band in einem Winkel entlang der Ebene der Anordnung der
Auslaßöffnungen angeordnet
ist, um mit der Auslaßöffnung,
die an der Unterseite des Trichters vorgesehen ist, der den Zement
enthält,
einen Kontakt herzustellen und an dieser vorbeizulaufen; wobei ein
Schneckenmischer dem Trichter, der den Zement enthält, zugeordnet
ist und so angeordnet ist, daß er
eine horizontale Achse aufweist, und durch einen geeigneten Antrieb
bewegt wird, um zu ermöglichen,
daß das
Förderband
proportionierte Mengen von inerten Materialien und Zement in die
Schnecke befördert,
und dann ihr Mischen mit proportionierten Mengen von Wasser zu ermöglichen,
das aus dem Vorratsbehälter
entnommen wird, gleichzeitig mit dem Schritt zum Ausladen des Betons
aus der Schnecke.
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Insbesondere ist das Förderband
entlang des meisten seiner Länge
in Kontakt mit und innerhalb der schrägen Bodenwand des Trichters
angeordnet, der die inerten Materialien enthält, so daß die Öffnung des Trichters aus einer
Sperrlamelle gebildet ist, die so angeordnet ist, daß sie zum
Band parallel und in einem gegebenen Abstand von der Querwand des
Trichters liegt, und um einen Endteil des Bandes direkt in Kontakt
mit den inerten Materialien zu belassen, wobei die Sperrlamelle
so angeordnet ist, daß ihre Höhe bezüglich des
darunterliegenden Bandes einstellbar ist, um Vorgänge zum
Zuführen
von inerten Matertalien zu ermöglichen,
die gemäß den Anforderungen
proportioniert werden.
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Der Endteil des Bandes, der jenseits
des Trtchters für
die inerten Matertalien verläuft,
ist statt dessen unterhalb einer Öffnung angeordnet, die im Boden
des Behälters
für den
Zement ausgebildet ist, und seine Auslaßöffnung wird durch eine Drossellamelle
eingestellt, die sich extern und parallel zum Boden des Behälters durch
einen doppelwirkenden Betätigungskolben
bewegen kann, der starr mit dem Boden gekoppelt ist.
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Überdies
ist eine zusätzliche
Drossellamelle für
die inerten Matertalien vor ihrem Mischen mit dem Zement in dem
schrägen
Querteil angeordnet, welcher die zwei Trichter unterteilt; ihre
Höhe ist
bezüglich
des darunterliegenden Bandes sowohl manuell als auch mittels mechanischer,
elektrischer oder ähnlicher
Betätigungen
einstellbar.
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Ebenso sind Vibrationsvorrichtungen,
die geeignet sind, um die Abwärtsbewegung
der Matertalien auf das Förderband
zu erleichtern, mit den Wänden
der Trichter für
die inerten Matertalien und für den
Zement verbunden, während
herkömmliche, durchgehende
Gewichtungszellen für
die inerten Matertalien und für
den Zement dem Band zugeordnet sind.
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Weitere Merkmale und Vorteile der
vorliegenden Erfindung werden aus der folgenden ausführlichen
Beschreibung ersichtlich, die mit Bezug auf die zugehörigen Zeichnungen
gegeben wird, welche nur als nicht-begrenzendes Beispiel bereitgestellt
werden und in denen gilt:
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1 ist
eine schematische Seitenteilschnittansicht einer Vorrichtung zum
Herste len, Mischen und gleichzeitigen Ausladen von Zementgemischen, die
gemäß der vorliegenden
Erfindung ausgeführt
ist;
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2 ist
eine Querschnittsansicht von 1 in
vergrößertem Maßstab entlang
der Ebene II–II
der Figur;
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3 ist
auch eine Querschnittsansicht von 1 entlang
der Ebene III–III;
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4 ist
eine Schnittansicht in vergrößertem Maßstab, die
nur die Anordnung zeigt, die aus dem Zementtrichter und der darunter
liegenden Mischschnecke besteht, die in 1 gezeigt sind;
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5 ist
eine Vorderansicht in vergrößertem Maßstab, die
in axonometrischer Projektion nur den vorderen Teil der Zementtrichter-Mischschnecken-Anordnung
zeigt;
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6 und 7 sind Schnittansichten von
zwei verschiedenen Ausführungsbeispielen
des Zementtrichters und der entsprechenden Schnecke; während
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8 eine
schematische Seitenansicht eines Flachbett-Lastkraftwagens ist,
auf dem die Vorrichtung von 1 installiert
ist.
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Mit Bezug auf die obigen Figuren
und insbesondere auf die 1 bis 4 besteht die erfindungsgemäße Vorrichtung
im wesentlichen aus einem viereckigen Rahmenwerk 1, das
eine ebene Trägerbasis bildet,
auf der ein Behälterkörper mittels
Stützen 2–2a verankert
ist, die von dem Rahmenwerk emporsteigen; der Körper ist im wesentlichen wie
ein umgekehrter Keil geformt, d. h. er besteht aus zwei im wesentlichen
rechteckigen ebenen Wänden 3 und 4,
die relativ zueinander auseinanderlaufen, so daß der Scheitel 5 (1) mit dem Tragrahmenwerk
in Kontakt steht, und aus zwei Seitenwänden 6–6a (2), die im wesentlichen
dreieckig sind und auseinanderlaufen, so daß dem Behälter die Form eines Trichters verliehen
wird, der im wesentlichen wie ein Pyramidenstumpf geformt ist.
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Der Behälter aus einem umgekehrten
Keil ist mittels einer Zwischenwand 7 auch in zwei Behälter unterteilt
(1), von denen einer,
der mit der Bezugsziffer 8 bezeichnet ist, die inerten
Materialien (Sand, Kies oder dergleichen) enthalten soll, während der
andere, in einer angehobenen Position und mit der Bezugsziffer 9 bezeichnet,
den Zement enthalten soll; der Behälter 8 für die inerten
Materialien ist vom Typ mit offener Oberseite, während der Behälter 9 für den Zement
mit einer Verschlußwand 9a mit
einer Öffnung 9b zum
Einführen
des Materials und mit einer schrägen
Wand 9c (1),
die den rutschenförmigen
Boden des Behälters 9 bildet,
versehen ist; der Boden ist daher von der darunter liegenden durchgehenden
Wand 4 getrennt. In dem Raum zwischen der schrägen Wand 4 (1) und der Bodenwand 9c des
Zementbehälters 9 befindet
sich ein Endlosförderband 10,
das zwischen einer freien Walze 11 und einer motorisierten
Walze 12 gestreckt ist und dessen Länge derart ist, daß sie dem
Abstand zwischen dem Eckenbereich 5 und praktisch der gesamten
Ausdehnung der Bodenwand 9c des Zementbehälters 9 entspricht,
wie nachstehend ersichtlich wird.
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Wie in 2 deutlich
gezeigt, weist das Förderband 10 eine
derartige Breite auf, daß es
in einer viereckigen Aussparung 4a aufgenommen werden kann,
die entlang der gesamten Länge
der Wand 4 ausgebildet ist (und in 1 nicht dargestellt), so daß das sich
bewegende Band konstant mit den inerten Materialien, die im Trichter 8 enthalten
sind, in Kontakt steht.
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Um zu verhindern, daß die inerten
Materialien in die Aussparung 4a gelangen, ist es an der Oberseite
der Seiten der vertikalen Wände 4b der Aussparung
möglich,
flexible Lamellen (nicht dargestellt) zu verankern, die mit dem
Band der Fördereinrichtung
in Gleitkontakt stehen (2).
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Überdies
ist das Band 10 der Fördereinrichtung
wie in herkömmlichen
Fördereinrichtungen
mit Querstreifen 13 in gleichem Abstand zum Bewegen des
Materials nach oben versehen und ist so installiert, daß es auf
einer festen Ebene 14 gleiten kann, um das Biegen des Bandes
unter dem Gewicht des Materials während des Transports zu verhindern;
um ebenso zu verhindern, daß das
beträchtliche
Gewicht des inerten Materials, das in dem Trichter 8 enthalten ist,
auf die gesamte Länge
des darunterliegenden Förderbandes
drückt,
ist eine keilförmige
Abdeckung 15 an den entgegengesetzten Wänden 6–6a verankert
(1 und 2), ist quer zum Band angeordnet und
ist kürzer
als der Teil des Förderbandes,
der im Trichter 8 enthalten ist, um nur zwei Bandteile
in Kontakt mit dem Material zu belassen: einen freiliegenden Teil 16 am
unteren Ende der Fördereinrichtung und
einen freiliegenden Teil 17 am anderen Ende (1). Überdies ist eine Sperr- oder
Drossellamelle 18 (1)
am unteren Ende der Querabdeckung 15 verankert, so daß sie sich
in rechten Winkeln zur Fördereinrichtung
bewegen kann, parallel zum Band der Fördereinrichtung angeordnet
ist und geeignet ist, um einen Spalt mit einstellbarer Breite zwischen
der Lamelle 18 und dem Band 10 zu bilden.
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Der einstellbare Spalt ermöglicht es,
die Menge der inerten Materialien, die vom anfänglichen Teil 16 des
Bandes zugeführt
werden, zu proportionieren; wieder um die einstellbare Proportionierung der
inerten Materialien zu ermöglichen,
befindet sich überdies
an der Basis der Unterteilungswand 7 eine ähnliche
Drossellamelle 19, die zur Fördereinrichtung parallel ist
und sich vertikal zu dieser bewegen kann.
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Um die Proportionierung des im Trichter 9 enthaltenen
Zements zu ermöglichen,
befindet sich in der Bodenwand 9c des Trichters eine viereckige Öffnung 20,
deren Größe mittels
einer Drossellamelle 21 geändert werden kann ( 1 und 4),
welche in Kontakt mit der Bodenwand gleiten kann und durch einen
doppelwirkenden Betätigungskolben 22 betätigt wird.
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Die inerten Materialien und der Zement
können
durch Verschieben der Drossellamellen mit manuellen oder mechanischen
Systemen oder auch automatisch oder halbautomatisch proportioniert
werden. Die Lamelle 21, die am Boden des Zementtrichters
vorgesehen ist, kann mit der Wand 7 in Kontakt geschoben
werden und kann somit die Auslaßöffnung 20 hermetisch
verschließen;
dies kann während
des Transports der Vorrichtung nützlich
sein, wenn sich das Band nicht bewegt.
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Die schräge Wand 4, mit der
das Förderband verbunden
ist, ist an ihrem mit der Außenwand
des Zementtrichters 9 verbundenen Ende mit einem im wesentlichen
halbzylindrischen aufgeweiteten Teil 23 versehen (1–4–6), der quer zum Band 10
angeordnet ist und in dem eine Flügelschraube 24 drehbar installiert
ist, um die inerten Materialien und den Zement zu mischen, die durch
Schwerkraft vom Ende der Fördereinrichtung
zugeführt
werden.
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Ein Gemischsammelkörper 25 ist
auch der Mischschnecke an ihrem Auslaßende zugeordnet und eine Rutsche 26 (5) ist mit dem Körper verbunden
und kann sowohl vertikal als auch horizontal orientiert werden,
um das Betongemisch gleichzeitig mit der Herstellung des Gemisches
in die Verschalungen einzuleiten.
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Um die Fördereinrichtung 10 zu
bewegen, ist ein unabhängiger
Antrieb vorhanden, der an der Zugwalze 12 verkeilt ist,
während
für die
Rotation der Schnecke 24 ein separater Antrieb vorhanden
ist, der an der Welle 24a der Schnecke verkeilt ist.
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Schließlich ist die Vorrichtung mit
einem Mischwasser-Vorratsbehälter 32 versehen,
aus dem das Wasser durch Rohre 32a und eine entsprechende
Pumpe (nicht dargestellt) in einer proportionierten Menge in die
Schnecke geschickt werden kann (5).
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In der Praxis und gemäß den Anforderungen können jedoch
sowohl die Fördereinrichtung 10 als auch
die Schnecke 24 durch einen einzelnen Motor bewegt werden,
der beispielsweise eine Riemenscheibe aufweist, die mit dem Motor
der Fördereinrichtung
verbunden ist und mittels einer Kette oder eines Zahnriemens eine
weitere Riemenscheibe betätigen
kann, die mit der Welle der Schnecke verbunden ist.
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Überdies
kann im Fall einer Vorrichtung, die auf dem Bett 1a eines
Lastkraftwagens installiert ist, wie schematisch in 8 gezeigt, die Leistungsentnahme zum
Bewegen der Fördereinrichtung
und der Schnecke entweder vom Getriebekasten des Lastkraftwagenmotors
oder von der Vomchtung zum Neigen des Betts eines Kippbett-Lastkraftwagens entnommen
werden.
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Die vorstehend beschriebene Vorrichtung kann
auch Trennwände 27 (8), die in den Trichtern
für die
inerten Materialien und für
den Zement vorgesehen sind, für
die differenzierte Proportionierung der verschiedenen Materialien
aufweisen: bei den Trennwänden
kann die horizontale Seite auch in einem kurzen Abstand vom Band angeordnet
werden, um eine Öffnung
zu bilden, deren Größe mittels Lamellen 28 eingestellt
werden kann, die in Kontakt mit den Trennwänden gleiten können; die
Lamellen ermöglichen
zusätzlich
zum Ermöglichen
von unabhängigen
Proponionierungen der verschiedenen inerten Materialien (oder Zement),
die verschiedenen Abteile während
des Transports der Vorrichtung hermetisch zu verschließen.
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Gemäß der Erfindung können auch
eine oder mehrere Lastzellen 29 der Fördereinrichtung 10 für das kontinuierliche
elektronische Wiegen der von der Fördereinrichtung getragenen
Last zugeordnet sein, wie in 6 gezeigt.
Ebenso können
Vibrationsvorrichtungen 31–31a usw. (1), die geeignet sind, die
Abwärtsbewegung
des Materials zu erleichtern, auf die Wände der Trichter 8 und 9 aufgebracht
sein.
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Überdies
kann die Drossellamelle 21 der Auslaßöffnung 20 des Zementtrichters
gegen eine Volumendosierungsvorrichtung 30 vom Sterntyp (7) ausgetaucht sein, wobei
die Drehgeschwindigkeit gemäß den Anforderungen
eingestellt werden kann.
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Schließlich kann der Trichter für die inerten Materialien
in einem Aufwärtsbereich
mit einem Schutznetz 33 versehen sein (1).
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Aus der obigen Beschreibung war es
in der Praxis möglich
festzustellen, daß die
erfindungsgemäße Vorrichtung
ermöglicht,
eine Vielzahl von praktischen und wirtschaftlichen Vorteilen bezüglich herkömmlicher
Transportbetonmischer zu erhalten, die wie folgt zusammengefaßt werden
können:
- – verschiedene
Arten von Beton, die mit der vorstehend beschriebenen Vorrichtung
zum Zeitpunkt des Entladens mit Zwangsmischen und genauer Proportionierung
erhalten werden, weisen ausgezeichnete Festigkeit und Konservierung
während
des Transports auf;
- – es
besteht eine hohe Verringerung des Energieverbrauchs, da der Motor
oder die Motoren, die das Mischen durchführen, nur zum Zeitpunkt des
Ausladens verwendet werden;
- – die
Möglichkeit,
die Proportionen selbst während des
Ausladens des Gemisches zu verändern,
und ein verringerter Verbrauch von Wasser zum Waschen der Anlage.
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Schließlich ist es ersichtlich, daß die Erfindung,
wie beschrieben und dargestellt, in der Praxis für strukturell und funktionell äquivalente
Modifikationen und Variationen zugänglich ist, ohne den Schutzbereich
der beigefügten
Ansprüche
zu verlassen.
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Wenn in irgendeinem Anspruch erwähnten technischen
Merkmalen Bezugszeichen folgen, wurden diese Bezugszeichen für den einzigen
Zweck der Erhöhung
der Verständlichkeit
der Ansprüche
aufgenommen und folglich weisen solche Bezugszeichen keine begrenzende
Wirkung auf die Interpretation jedes durch solche Bezugszeichen
beispielhaft identifizierten Elements auf.